[发明专利]一种回转窑风量优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转窑控制技术领域，尤其涉及一种回转窑风量优化控制方法。

背景技术

回转窑在冶金、水泥等行业是一种重要的生产装置，回转窑工艺装置通常包括多级旋风预热器、回转窑及冷却机等设备，回转窑生产装置生产性指标包括产品质量、装置产能、产品能耗以及安全稳定性等，因为工艺过程涉及气固二相流及复杂的反应，过程滞后大，参数间关联耦合严重，对操作调整有很高的要求，一直是行业过程控制应用研究的难题。

对于回转窑生产装置操作，一般基于如下考虑，即燃料取决于料，风量取决于燃料，窑速取决于窑内物料的煅烧情况，这是回转窑煅烧的基本工艺规律。而要设计一个控制系统去实现工艺操作的要求，满足装置的生产性指标要求，即需要实现风量、燃料、料、窑速的最佳配合，使得烧成系统的流场、温度场、压力场稳定在一个平衡范围内，另外还要求风量、燃料、料配合的效果好，物料分散、悬浮状态好。煤粉燃烧完全是保证回转窑优质、高产、运转正常的关键，其中风量控制在很大程度上决定于操作质量，系统用风量不仅要为燃料充分燃烧提供足够的氧气，还需要满足物料在预热器系统中悬浮所必须的风量、风速，因此，高质量的风量控制是提高燃烧效率和预热器换热效率，降低能耗的手段。

    发明专利“氧化铝熟料烧结回转窑智能控制方法（03157318.5）”，采用智能预测、协调、自适应、多目标决策、多模态控制技术解决回转窑过程控制问题，其实质是总结人工的操作经验，按照规则实现回转窑的专家控制；内蒙古石油化工2009年19期P87-89,梅峰发表的“水泥窑专家控制软件纵览”文章介绍了多个国外水泥专家控制软件，核心技术原理包括模糊控制技术、神经元网络技术、模型预测控制技术等。

现有技术中主要包括不依赖数学模型的模糊控制等专家控制技术、依赖数学模型的模型预测控制技术和神经元网络技术。专家控制技术因无法精确描述变量间的动态关系，控制精度比较差，同时，所依据的规则是针对特定工况建立的，难以覆盖全工况范围的控制问题；基于模型的控制技术存在建模耗时长，建模困难，对现场测控仪表的精度要求高，针对过程的时变特性难以适应等缺点。

综上所述，现有的技术仍旧存在一定的局限性和缺陷，因此发明本方法。

发明内容

本发明所要解决的问题是：发明一种回转窑风量优化控制方法，解决回转窑温度场分布不合理造成的产品质量问题，解决因风量不合理造成的燃料燃烧不充分及预热器中生料流动异常和预热器热效率低下的问题，总体达到降低燃料消耗，稳定产品质量的目的。

一种回转窑风量优化控制方法，设有窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器、燃料流量设定器、燃料流量控制器、风量设定器、风量优化控制器、选择器A、选择器B、风量控制器、燃料流量测量及执行器、风量测量及执行器、生料流量测量变送器、窑头温度测量变送器、窑尾温度测量变送器、预热器差压测量变送器等现场仪表。

生料流量作为燃料流量设定器的一个输入，燃料流量设定器输出是燃料流量设定值，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，燃料流量设定器的输出与窑尾温度控制器、窑头窑尾温差控制器的输出之和作为燃料流量控制器的设定值，各控制器采用PID算法，实现燃料流量的闭环控制。

燃料流量作为风量设定器的一个输入，风量设定器输出是风量设定值，设定曲线按设计资料或运行经验进行设定，风量设定器的输出与风量优化控制器的输出之和经过预热器差压上限、下限限幅输出至风量控制器，作为风量控制器的设定值，风量控制器采用PID算法，实现风量的闭环控制。

风量设定器的输出与风量优化控制器的输出之和作为选择器A的输入1，实际风量作为选择器A的输入2，选择器A同时接受预热器差压上限超限开关信号，当差压超上限时，选择器A输出为选择器A的输入2，否则输出选择器A的输入1；选择器A的输出作为选择器B的输入1，实际风量作为选择器B的输入2，选择器B同时接受预热器差压下限超限开关信号，当差压小于下限时，选择器B的输出为选择器B的输入2，否则输出选择器B的输入1；选择器B输出作为风量控制器的设定值。